InnoDB引擎架构

    InnoDB存储引擎当前已经成为MySQL默认存储引擎，基本上使用MySQL数据库的用户都再使用InnoDB,在早期版本的其他存储引擎使用场景越来越少，已经随着时间的发展逐渐退出历史舞台，现将针对InnoDB引擎架构进行简单说明，用官方的一张图来展示如下：

InnoDB架构分类

    从InnoDB存储引擎官方说明来看主要分成两部分：

• 内存架构
• 磁盘架构

内存架构：

内存方面主要分为4个部分：

• Buffer Pool
• Change Buffer
• Log Buffer
• Adaptive Hash Index

Buffer Pool：Buffer Pool是Innodb内存中的一块占比较大的区域，用来缓存表和索引数据，主要包含三张链表(LRU List, Free List, Flush List)和三种Page(Free Page,Clean Page,Dirty Page)。Buffer Pool 对应参数为innodb_buffer_pool_size 从5.7版本后可以进行在线动态调整，整个Buffer Pool的说明用一张图来概括如下：

buffer pool的一些详细信息可以从MySQL命令 show engine innodb status\G 中获取如下：

Change Buffer：在MySQL5.5之前，叫插入缓冲（Insert Buffer），只针对INSERT做了优化；现在对DELETE和UPDATE也有效，叫做写缓冲（Change Buffer）。它是一种应用在非唯一普通索引页（non-unique secondary index page）不在缓冲池中，对页进行了写操作，并不会立刻将磁盘页加载到缓冲池，而仅仅记录缓冲变更（Buffer Changes），等未来数据被读取时，再将数据合并（Merge）恢复到缓冲池中的技术。写缓冲的目的是降低写操作的磁盘IO，提升数据库性能。详细说明如下：

Log Buffer：也叫日志缓冲区，当在MySQL中对InnoDB表进行数据更改时，这些更改首先存储在InnoDB日志缓冲区的内存中，然后再写入通常称为重做日志（redo logs）的InnoDB日志文件中。
日志缓冲区log buffer是内存存储区域，用于保存要写入磁盘上的日志文件的数据。日志缓冲区大小由innodb_log_buffer_size 变量定义，默认大小为16MB。
日志缓冲区的内容定期刷新到磁盘。较大的日志缓冲区可以运行大型事务，而无需在事务提交之前将重做日志数据写入磁盘。因此，如果有更新，插入或删除许多行的事务，则增加日志缓冲区的大小可以节省磁盘I/O。
这里还涉及到一个参数 innodb_flush_log_at_trx_commit ：控制如何将日志缓冲区的内容写入并刷新到磁盘,默认为1，不建议修改，代表每次提交时进行刷新磁盘。

Adaptive Hash Index-AHI：自适应哈希索引用于优化对BP数据的查询。InnoDB存储引擎会监 控对表索引的查找，如果观察到建立哈希索引可以带来速度的提升，则建立哈希索引，所以 称之为自适应。InnoDB存储引擎会自动根据访问的频率和模式来为某些页建立哈希索引。（在高负载系统下AHI容易产生资源的争用，进而引起一些bug导致系统受影响甚至崩溃，故建议关闭该功能）

磁盘架构：

从MySQL8.0开始，MySQL在磁盘架构方面也进行了一些改进，比如：将undo表空间从系统表空间中独立出来默认为2个undo file；double write buffer files 也从系统表空间中独立出来，形成两个.dblwr结尾的文件；系统表空间由于8.0数据字典都变为innodb存储引擎，形成独立表空间，不再有MyISAM引擎表，系统表空间中主要被change buffer占据。

从上图可以看出，从8.0版本开始：用户表空间，临时表空间，undo,redo, double write buffer file 这些都已经从系统表空间ibdata中独立开来，老版本5.7之前基本上都是在系统表空间中一起管理（redo log file除外），这里再用一张图来详细讲解一下 double write：

以上InnoDB存储架构中，无论内存架构还是磁盘架构都有对应的知识点和相关系统参数，在运维过程中需要我们对这些知识点进行详细理解，而且官方文档中都有详细说明，读官方文档是个很好的途径和手段。

InnoDB引擎的限制

    InnoDB引擎在使用中需要注意如下几点：

• 一个表最多可以包含1017列，虚拟列包含在此限制中
• 一个表最多可以包含64个二级索引
• InnoDB对于使用 DYNAMIC 或 COMPRESSED 行格式 的表，索引键前缀长度限制为 3072 字节
• 多列索引最多允许 16 列。超过限制会返回错误

  ERROR 1070 (42000): Too many key parts specified; max 16 parts allowed
  

• InnoDB日志文件(redo log file size)的最大总大小为512GB
• 最小表空间大小略大于 10MB。最大表空间大小取决于InnoDB页大小,最大表空间大小也是表的最大大小。

  InnoDB页面大小	最大表空间大小
  4K	16T
  8K	32T
  16K	64T
  32K	128T
  64K	256T

• 一个InnoDB实例最多支持 2^32 (4294967296) 个表空间，其中少数表空间保留用于撤消表和临时表
• 共享表空间最多支持 2^32 (4294967296) 个表。
• 表空间文件的路径，包括文件名，在 Windows 上不能超过MAX_PATH限制。在 Windows 10 之前，MAX_PATH限制为 260 个字符。从 Windows 10 版本 1607 开始， MAX_PATH常见 Win32 文件和目录功能的限制已删除，但您必须启用新行为。

参考文档

https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/innodb-architecture.html